小麥脅迫應答相關的蛋白酶抑制劑基因TaWRSI5功能研究.pdf

1、蛋白酶抑制劑在植物組織中普遍存在，在生物脅迫響應中發(fā)揮重要作用，但在非生物脅迫響應中的功能目前研究相對較少。實驗室已有的工作發(fā)現抗性的小麥耐鹽旱漸滲系新品種山融3號(SR3)及其親本濟南177(JN177)在鹽脅迫下有一類蛋白酶抑制劑能夠被誘導表達，它們的序列中都含有BowB結構域，屬于BBI型蛋白酶抑制劑(Bowman-Birktypeproteaseinhibitor)。其中一個基因TaWRSI5既能被鹽脅迫誘導表達，又在SR3和J

2、N177中差異表達，且初步研究表明該基因能夠提高擬南芥苗期的耐鹽性。
　　為了進一步驗證該基因對其它逆境脅迫的響應、基因表達調控模式以及其在其它逆境脅迫下的功能和作用機制，我們分別克隆了SR3和JN177中的TaWRSI5基因及啟動子序列，發(fā)現它們編碼區(qū)存在4個堿基的差異，蛋白質僅存在一個氨基酸位點的差異，具有BBI型蛋白酶保守的BowB結構域;TaWRSI5的啟動子存在ABA響應相關的順式作用元件以及干旱脅迫相關的MYB結合位點

3、。研究表明SR3和JN177中TaWRSI5啟動子甲基化狀態(tài)存在差異，在鹽脅迫處理條件下SR3中該基因啟動子區(qū)域甲基化水平降低而JN177中保持不變，SR3中該基因的表達受甲基化修飾的調控而JN177中可能存在其它表達調控模式。通過qRT-PCR的方法進一步驗證了TaWRSI5在小麥中的表達受到鹽、旱、ABA以及H2O2的誘導;亞細胞定位分析發(fā)現其編碼的蛋白在細胞中普遍存在。TaWRSI5的擬南芥過表達系相對于野生型在滲透脅迫下根長明顯